Variante Fizica Subiectul 3 2008 Electricitate

Ministerul Educaţiei, Cercetării şi Tineretului Centrul Naţional pentru Curriculum şi Evaluare în Învăţământul Preuniversitar

C. SUBIECTUL III – Varianta 001 (15 puncte)

Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată se cunosc:

Ω=Ω=Ω=Ω= 50 ,40 ,20 ,6 432 RRRr . Tensiunea electrică la bornele rezistorului

4R este VU 104 = . Puterea consumată împreună de către rezistoarele 321 ,, RRR şi

4R este . 76,18 WP = Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin rezistorul 4R ; b. intensitatea curentului electric prin generator; c. puterea electrică pe care o consumă, împreună, rezistoarele 2R şi 4R ;

d. rezistenţa electrică a rezistorului 1R ; e. tensiunea electromotoare a generatorului.



Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: VE 24= , Ω= 2r , Ω= 101R şi valoarea intensităţii indicate de ampermetrul ideal ( )0=AR , AI 5,11 = . Conductoarele de legătură au rezistenţa electrică neglijabilă. Determinaţi: a. energia consumată de către rezistorul 1R în intervalul de timp 5=∆t minute;

b. rezistenţa electrică a rezistorului 2R ; c. randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul a cărui schemă electrică este reprezentată în figura alăturată este format dintr-un acumulator şi un reostat cu cursor având rezistenţa maximă Rm = 30 Ω. Pentru o anumită poziţie a cursorului tensiunea la bornele reostatului este Uab = 9 V, puterea disipată de reostat este P = 13,5 W, iar puterea disipată în interiorul acumulatorului este Pint = 4,5 W. a. Determinaţi puterea dezvoltată de acumulator, Pacumulator. b. Calculaţi t.e.m. a acumulatorului E. c. Calculaţi randamentul transferului puterii de la acumulator către consumator, η. d. Determinaţi rezistenţa interioară a acumulatorului. e. Stabiliţi valoarea maximă a puterii disipate în reostat, când rezistenţa lui este modificată de la 0 la Rm şi precizaţi valoarea tensiunii dintre bornele a şi b în acest caz.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un consumator electric consumă puterea 100W P = atunci când este conectat prin intermediul unor conductori având rezistenţa electrică totală 1R la reţeaua de tensiune 220V U = . Dacă %5 din tensiunea U se pierde pe linia de transport, determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin consumator; b. rezistenţa electrică 1R a conductoarelor de legătură; c. rezistenţa electrică R a consumatorului; d. energia electrică disipată pe consumator în timpul ht 1= .



Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul a cărui schemă electrică este reprezentată în figura alăturată conţine trei rezistori cu rezistenţele electrice ,21 Ω=R Ω= 42R şi Ω= 63R şi două generatoare electrice

identice, fiecare având tensiunea electromotoare VE 6= şi rezistenţa electrică internă Ω= 1,0r . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin latura ce conţine rezistorul 3R ;

b. puterea consumată de rezistorul 1R ;

c. energia electrică consumată de rezistorul 2R în intervalul de timp

min20=∆t ; d. intensitatea curentului electric prin surse dacă întrerupătorul K este închis.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un circuit electric este alcătuit din trei consumatori de rezistenţe egale, Ω= 60R , legaţi în paralel.

Generatorul de t.e.m. continuă, VE 22= , care alimentează circuitul are rezistenţa internă Ω= 2r . a. Reprezentaţi schema electrică a circuitului. b. Calculaţi puterea totală a sursei. c. Calculaţi energia disipată pe unul dintre rezistorii de rezistenţă R în timpul st 30=∆ . d. Calculaţi puterea electrică totală disipată de consumatorii din circuit. e. Determinaţi randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată se cunosc: VE 61 = , VE 42 = , Ω= 21R , Ω= 4R . Rezistenţele interne ale surselor se neglijează. Determinaţi: a. intensitatea curentului prin rezistorul R ; b. căldura dezvoltată în rezistorul R în timpul min1=t ; c. raportul PP /1 al puterilor dezvoltate în cele două rezistoare.

d. Se scoate din circuit sursa cu t.e.m. 2E . Determinaţi rezistenţa internă pe care

ar trebui să o aibă sursa de t.e.m. 1E , pentru ca puterea dezvoltată în noul circuit exterior să fie maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Două surse cu t.e.m. E = 6 V şi rezistenţa internă r = 4 Ω fiecare alimentează o reţea formată din rezistoare cu rezistenţele R1 = 6 Ω, Ω= 62R şi R3 = 1 Ω, ca în figura alăturată. Calculaţi: a. tensiunea la bornele rezistorului R1; b. puterea electrică disipată pe rezistorul R2; c. căldura disipată în rezistorul R3 în timp de 1 oră.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul reprezentat în schema din figura alăturată se cunosc: VE 201 = ,

VE 122 = , Ω= 25,01r , Ω= 75,02r , Ω= 81R , Ω= 32R , Ω= 63R , Ω= 54R . Determinaţi: a. căldura degajată în rezistorul 1R în timpul min5=t ;

b. puterea disipată în rezistorul 4R ;

c. randamentul unui circuit simplu format din sursa 2 şi rezistorul 4R ; d. expresia energiei disipate în interiorul sursei în situaţia descrisă la punctul c într-un interval de timp oarecare t∆ .



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată rezistorul 1

are rezistenţa Ω= 61R iar ampermetrul ideal ( )0≅AR indică un curent de

intensitate AI 5,11 = când întrerupătorul K este deschis. Dacă întrerupătorul este

închis, ampermetrul indică un curent de intensitate AI 32 = . În acest ultim caz, rezistenţa echivalentă a circuitului exterior este egală cu rezistenţa internă a generatorului. Determinaţi: a.tensiunea electromotoare şi rezistenţa internă a generatorului; b.rezistenţa electrică a rezistorului 2R ; c.puterile debitate pe circuitul exterior în cele două situaţii. d.randamentul circuitului electric în cazul în care întrerupătorul K este închis.


C. SUBIECTUL III – Varianta 011 (15 puncte) Rezolvaţi următoarea problemă: În figura alăturată este reprezentată schema unui circuit electric în care se cunosc

Ω==== 34321 RRRR , VE 12= şi Ω= 1r . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin generator; b. raportul puterilor consumate de rezistoarele 2R şi 3R ; c. valoarea rezistenţei electrice a unui consumator care ar trebui conectat, singur, la bornele generatorului, astfel încât să preia de la generator puterea maximă; d. valoarea puterii maxime debitată pe circuitul exterior în condiţiile punctului c.



Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie având tensiunea electromotoare V32E = alimentează un rezistor R . Tensiunea la bornele bateriei este V30U = iar puterea consumată de rezistor W15P = . Determinaţi: a. energia disipată pe rezistor într-un interval de timp min1t = ; b. intensitatea curentului prin circuit; c. rezistenţa interioară a bateriei; d. randamentul circuitului electric; e. puterea maximă care poate fi debitată de această baterie pe un circuit exterior cu rezistenţa aleasă convenabil.



Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată este format dintr-o baterie de acumulatoare şi un reostat cu cursor, având rezistenţa maximă

Ω= 30mR . Pentru o anumită poziţie a cursorului intensitatea curentului electric care

se stabileşte prin circuit este AI 5,1= , puterea reostatului este P = 13,5 W, iar randamentul transferului de putere de la sursă către consumator este η = 75%. a. Determinaţi puterea dezvoltată de generator, Pgen. b. Calculaţi t.e.m. a generatorului E. c. Calculaţi intensitatea curentului care ar trece printr-un conductor de rezistenţă neglijabilă conectat accidental între bornele a şi b. d. Stabiliţi valoarea maximă a puterii disipate în reostat, când rezistenţa lui este modificată de la 0 la Rm. e. Determinaţi valoarea corespunzătoare intensităţii curentului electric prin circuit dacă în reostat se disipă puterea maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un rezistor de rezistenţă R este conectat la bornele unei surse de curent continuu cu parametrii E şi r. În figura alăturată este reprezentată dependenţa puterii disipate pe rezistor de rezistenţa electrică a acestuia. Determinati: a. rezistenţa internă a sursei; b. valoarea intensităţii curentului electric din circuit atunci când R = 2 Ω; c. valorile rezistenţei rezistorului pentru care puterea disipată pe el este jumătate din puterea maximă; d. puterea disipată pe rezistor în cazul în care bornele sursei se leagă printr-un fir ideal.




.40,20,100 2311 Ω=Ω=== RRRVE Intensitatea curentului electric ce trece prin

rezistorul 3R are valoarea AI 8,23 = . Sursele de tensiune sunt ideale. Determinaţi: a. puterea electrică disipată pe rezistorul 3R ;

b. energia electrică pe care o consumă rezistorul 3R în timpul min1=∆t ;

c. valoarea intensităţii curentului electric prin rezistorul 1R ;

d. valoarea tensiunii electromotoare 2E ;

e. puterea electrică pe care o consumă împreună rezistoarele 321 ,, RRR .



Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: Ω= 21r ,

VE 362 = , Ω= 42r , Ω= 81R , Ω= 362R , Ω= 803R şi valoarea intensităţii indicate de ampermetrul ideal,

AI 5,02 = . Sensul lui 2I este cel indicat în figură. Conductoarele de legătură au rezistenţa electrică neglijabilă. Determinaţi: a. puterea electrică disipată de rezistorul 2R ;

b. intensitatea curentului electric prin rezistorul 3R ;

c. energia electrică consumată de rezistorul 1R în intervalul de timp

20=∆t minute; d. valoarea 1E a tensiunii electromotoare a generatorului din ramura principală.



Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unei baterii având tensiunea electromotoare 32E V= este conectat un rezistor. Tensiunea la bornele rezistorului este 30U V= , iar puterea consumată de acesta este 6P W= . Calculaţi: a. intensitatea curentului din circuit; b. rezistenţa internă a bateriei; c. energia consumată de rezistor în 10mint ute= ; d. rezistenţa electrică a rezistorului astfel încât puterea debitată de sursă în circuitul exterior să fie W6,25 .



Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unui generator cu t.e.m. 24V E = şi rezistenţă internă Ω= 2r este conectat un consumator cu rezistenţa electrică Ω= 10R . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin consumator; b. randamentul circuitului electric; c. puterea electrică dezvoltată de generator; d. puterea electrică a consumatorului; e. energia electrică pe care o consumă circuitul exterior sursei în timpul min15=t .



Rezolvaţi următoarea problemă: Trei radiatoare electrice identice au valorile nominale ale tensiunii şi intensităţii curentului VU 220= şi respectiv AI 2= . a. Determinaţi puterea electrică a unui radiator, în condiţii normale de funcţionare. b. Considerând că se conectează cele trei radiatoare în paralel la bornele unei surse ce asigură o tensiune electrică VU 220= , determinaţi valoarea energiei electrice consumate de cele trei radiatoare în timpul

min20=∆t . c. Determinaţi intensitatea curentului electric ce trece printr-un consumator în condiţiile precizate la punctul anterior. d. Presupuneţi că cele trei radiatoare se leagă în serie la bornele sursei care asigură tensiunea VU 220= .

Determinaţi valoarea energiei electrice consumate de această grupare în timpul min20=∆t (considerând că rezistenţa electrică a radiatoarelor nu se modifică).



Rezolvaţi următoarea problemă: Într-un atelier de croitorie se folosesc fiare de călcat . Acestea sunt conectate în paralel la o priză multiplă cu tensiunea VU 220= . Fiecare fier de călcat are puterea WP 2420= , iar priza care urmează să fie folosită

pentru alimentarea fiarelor de călcat este protejată cu o siguranţă fuzibilă de A50I immax = . Consideraţi că în

cursul exploatării rezistenţa electrică a fierului de călcat nu variază şi determinaţi: a. valoarea rezistenţei electrice a unui fier de călcat; b. valoarea intensităţii curentului electric printr-un fier de călcat atunci când acesta funcţionează; c. puterea electrică maximă care poate fi extrasă prin priza protejată cu siguranţa fuzibilă; d. numărul de fiare de călcat identice celui descris mai sus care pot fi alimentate în paralel de la priza multiplă; e. energia electrică folosită de un fier de călcat care funcţionează timp de o oră.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un circuit electric este format din două rezistoare de rezistenţe Ω= 301R , respectiv

Ω= 202R , conectate ca în figura alăturată şi alimentate de o baterie cu tensiunea

electromotoare VE 90= şi rezistenţa internă Ω= 6r . Determinaţi : a. intensitatea curentului prin rezistorul 1R ;

b. raportul căldurilor degajate pe rezistorii 2R şi respectiv 1R în acelaşi interval de timp; c. puterea totală dezvoltată de sursă; d. randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Două rezistoare legate în serie sunt alimentate de un generator electric cu t.e.m. VE 24= şi rezistenţa internă Ω= 1r . Un rezistor are rezistenţa electrică Ω= 81R şi admite o putere maximă WP 321 = . Cel de al

doilea rezistor are rezistenţa electrică 2R . Determinaţi: a. valoarea maximă a tensiunii electrice care poate fi aplicată la bornele rezistorului 1R fără a-l distruge;

b. valoarea maximă admisibilă a intensităţii curentului prin rezistorul 1R ;

c. rezistenţa electrică a celui de-al doilea rezistor 2R pentru ca primul rezistor să absoarbă puterea maximă admisă; d. energia electrică consumată de cei doi rezistori în timp de 10 minute, în condiţiile punctului c.



Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul din figură este alcătuit din: o sursă electrică cu t.e.m. E = 24 V şi rezistenţa interioară r = 0,5 Ω, legată în serie cu un reostat, şi două acumulatoare conectate în paralel la bornele a şi b ale grupării formate din sursă şi reostat. Fiecare acumulator are t.e.m. VE 120 = şi rezistenţa interioară r0 = 2 Ω, iar intensitatea curentului electric

stabilit printr-un acumulator este I0 = 2 A.. Calculaţi: a. intensitatea I a curentului prin sursă; b. tensiunea electrică la bornele a şi b ale grupării; c. rezistenţa electrică R a reostatului; d. puterea dezvoltată de sursă; e. energia disipată prin efect Joule în întregul circuit în timpul st 100=∆ .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un bec electric cu puterea nominală 120P W= funcţionează la tensiunea nominală fiind alimentat de la reţeaua de curent continuu, prin conductori de legătură cu rezistenţa totală 4R = Ω . Circuitul este străbătut de un curent electric de intensitate 1I A= . Determinaţi: a. tensiunea electrică nominală a becului; b. rezistenţa filamentului becului electric în condiţii normale de funcţionare; c. energia consumată de bec în timp de 1 minut; d. energia consumată de la reţea, în timp de o oră, de întregul circuit.


C. SUBIECTUL III – Varianta 025 (15 puncte) Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul electric a cărui diagramă este ilustrată în figura alăturată conţine o baterie cu t.e.m. E şi rezistenţă internă neglijabilă şi trei rezistori având rezistenţele electrice Ω= 201R , Ω= 602R şi Ω= 603R . Cunoscând că intensitatea

curentului prin sursă este AI 2= , determinaţi: a. tensiunea electromotoare E a sursei; b. tensiunea electrică dintre punctele M si N; c. puterea electrică disipată în rezistorul cu rezistenţa 1R ; d. energia disipată în circuitul exterior în timp de 20 minute.



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă de tensiune este caracterizată de t.e.m. VE 14= şi rezistenţa internă Ω= 3r . La bornele acesteia se conectează o grupare de rezistori identici, ca în figura alăturată, fiecare având rezistenţa

Ω= 4R . Determinaţi: a. căderea de tensiune între punctele M şi N ale circuitului; b. puterea consumată de întregul circuit; c. căldura degajată în timp de o oră de una din ramurile circuitului exterior; d. valoarea rezistenţei R pentru care puterea disipată pe circuitul exterior este maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Graficul alăturat prezintă variaţia intensităţii curentului electric generat de o sursă printr-un rezistor, în funcţie de rezistenţa electrică R a rezistorului. Sursa are tensiunea electromotoare E şi rezistenţa internă r . Folosind datele din grafic, determinaţi: a. puterea disipată de sursă pe circuitul exterior atunci când rezistenţa acestuia este Ω3R1 = ;

b. energia consumată de circuitul exterior într-un interval de timp min5t = dacă rezistenţa circuitului exterior este Ω8R2 = ; c. tensiunea electromotoare a sursei; d. putere maximă debitată de sursă pe circuitul exterior.



Rezolvaţi următoarea problemă: Doriţi să folosiţi un calorifer electric şi să-l conectaţi la o priză cu tensiunea VU 220= . Caloriferul are puterea

WP 4840= , iar priza care urmează să fie folosită pentru alimentarea caloriferului este protejată cu o

siguranţă fuzibilă de AI im 25max = . Consideraţi că în cursul exploatării rezistenţa electrică a caloriferului nu variază şi determinaţi: a. valoarea rezistenţei electrice a caloriferului; b. valoarea intensităţii curentului electric prin calorifer atunci când acesta funcţionează; c. puterea electrică maximă care poate fi extrasă prin priza protejată cu siguranţa fuzibilă; d. numărul de calorifere identice celui descris mai sus care pot fi alimentate în paralel de la această priză. e. energia electrică folosită de un calorifer în timp de o oră.



Rezolvaţi următoarea problemă: Două rezistoare, de rezistenţă electrică Ω= 151R , respectiv Ω= 302R , se leagă în paralel. Gruparea astfel

formată se leagă la bornele unui generator de rezistenţă internă Ω= 5r . Intensitatea curentului electric ce străbate rezistorul 1R are valoarea AI 21 = . Determinaţi: a. puterea electrică disipată pe rezistorul 1R ; b. intensitatea curentului electric prin generator; c. tensiunea electromotoare a generatorului; d. energia consumată împreună de rezistorii 1R şi 2R în timpul 5=∆t minute; e. randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Doriţi să folosiţi o maşină de gătit electrică şi să o conectaţi la o priză cu tensiunea VU 220= . Maşina de gătit are cinci ochiuri (plite), care atunci când funcţionează simultan sunt legate în paralel, fiecare folosind puterea WP 4840= . Priza care urmează să fie folosită pentru alimentarea maşinii de gătit este protejată cu

o siguranţă fuzibilă de AI im 100max = . Consideraţi că în cursul exploatării rezistenţa electrică a plitelor nu variază şi determinaţi: a. valoarea rezistenţei electrice a unei plite a maşinii de gătit; b. valoarea intensităţii curentului electric printr-o plită atunci când acesta funcţionează; c. puterea electrică maximă care poate fi extrasă prin priza protejată cu siguranţa fuzibilă; d. numărul de plite ale maşinii de gătit care pot fi folosite simultan, utilizând această priză; e. energia electrică folosită de o plită în timp de o oră.



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă disipă în circuitul exterior aceeaşi putere 80P W= când la bornele sale se leagă pe rând, un rezistor de rezistenţă electrică 1 5R = Ω sau un rezistor cu rezistenţa 2 20R = Ω . Determinaţi: a. rezistenţa internă a sursei; b. intensitatea curentului prin circuit, dacă la bornele sursei este legată rezistenţa 1R ; c. tensiunea electromotoare a sursei; d. randamentul transferului de putere cu care funcţionează sursa pentru rezistenţa 1R .



Rezolvaţi următoarea problemă: La reţeaua de 220V se leagă în paralel, prin intermediul unei prize multiple, un cuptor cu microunde de putere nominală WP 8001 = şi un frigider de putere nominală WP 5002 = . a. Realizaţi schema circuitul electric. b. Calculaţi rezistenţa electrică a cuptorului cu microunde. c. Determinaţi rezistenţa electrică a frigiderului. d. Calculaţi intensitatea curentului electric prin fiecare consumator. e. Calculaţi energia electrică pe care o consumă frigiderul în timpul min15=t .



Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie de acumulatoare este alcătuită din n =20 elemente, legate în serie, fiecare având t.e.m. E1 = 1,2 V şi rezistenţa interioară r = 0,1 Ω. Bateria alimentează un reşou. Tensiunea la borne este 20 V. Determinaţi: a. t.em. a bateriei de acumulatoare. b. rezistenţa electrică a reşoului. c. raportul dintre puterea electrică disipată în interiorul bateriei şi puterea consumată de reşou. d. variaţia relativă a puterii consumate de reşou dacă, datorită atingerii unor spire ale reşoului, rezistenţa acestuia scade cu 20%. e. intensitatea curentului prin fiecare element dacă legăm la bornele bateriei un conductor metalic de rezistenţă neglijabilă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru reţeaua din figura alăturată se cunosc: ,131 Ω== rr Ω= 02r ,

,30,6 31 VEVE == Ω=Ω== 5,8 231 RRR . Intensitatea curentului

electric prin rezistorul 3R are valaorea AI 33 = . Determinaţi: a. energia electrică consumată de către rezistorul 3R în min5=∆t ;

b. intensitatea curentului prin rezistorul 2R ;

c. valoarea tensiunii electromotoare 2E ;

d. puterea totală disipată pe rezistoarele 21,RR şi 3R .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un consumator electric cu rezistenţa Ω= 20R este alimentat de două generatoare identice de t.e.m.

VE 22= şi rezistenţa internă Ω= 1r , conectate în serie. a. Reprezentaţi schema electrică a circuitului. b. Calculaţi puterea totală a generatorului echivalent. c. Calculaţi energia disipată în timp de un minut pe rezistenţa internă a unei surse. d. Calculaţi puterea electrică disipată pe consumatorul din circuit. e. Determinaţi randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă cu tensiunea electromotoare VE 24= şi rezistenţă internă Ω= 1r alimentează un circuit format din rezistoare grupate ca în figura alăturată. Iniţial întrerupătorul K este închis, iar rezistenţele electrice au valorile:

Ω= 21R , Ω= 32R , Ω= 13R şi Ω= 44R . Determinaţi: a. intensitatea curentului ce trece prin rezistorul 1R ; b. energia totală disipată pe întregul circuit în timp de un minut; c. puterea disipată pe gruparea rezistorilor 43,RR ;

d. randamentul electric al circuitului dacă se deschide întrerupătorul K .



Rezolvaţi următoarea problemă: Două rezistoare au rezistenţele electrice Ω= 31R şi respectiv Ω= 62R . Puterile electrice maxime

admisibile pentru cele două rezistoare sunt WPm 271 = şi respectiv WPm 962 = . Considerând că valorile rezistenţelor electrice nu depind de temperatură, determinaţi: a. intensităţile maxime admisibile ale curenţilor ce trec prin cele două rezistoare; b. tensiunea maximă care se poate aplica grupării serie a celor două rezistoare; c. tensiunea maximă care se poate aplica grupării paralel a celor două rezistoare; d. randamentul circuitului electric obţinut prin conectarea unui generator electric cu rezistenţa internă

Ω= 2r la bornele grupării serie a celor două rezistoare.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată se cunosc: t.e.m. VE 36= , rezistenţa internă Ω= 6r şi rezistenţa electrică

Ω= 121R . Determinaţi: a. căldura degajată în rezistorul 1R în timpul min20 t = atunci când comutatorul

K este deschis; b. randamentul transferului de putere cu care funcţionează sursa în situaţia descrisă la punctul a; c. valoarea rezistenţei electrice 2R dacă puterea debitată de sursă pe circuitul

exterior este aceeaşi în cazurile în care comutatorul K este deschis sau închis; d. valoarea maximă a puterii pe care o poate transfera sursa unui circuit exterior a cărui rezistenţă electrică poate fi modificată.


C. SUBIECTUL III – Varianta 039 (15 puncte) Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul electric a cărui diagramă este ilustrată în figura alăturată conţine două surse identice având fiecare t.e.m. VE 36= şi rezistenţa internă Ω= 8,1r şi trei rezistori având rezistenţele electrice: Ω= 71R , Ω= 32R şi Ω= 63R . Determinaţi: a. intensitatea curentului prin rezistorul 3R ;

b. căldura disipată prin rezistorul 3R în timp de 5 minute; c. puterea electrică consumată în circuitul exterior; d. randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Reţeaua electrică din figura alăturată conţine o sursă cu t.e.m. VE 32= şi rezistenţă internă neglijabilă. Cei trei rezistori sunt caracterizaţi prin rezistenţele electrice

Ω=Ω== 300 şi 200 231 RRR . a. Calculaţi intensităţile curenţilor electrici prin cele trei ramuri ale circuitului. b. Determinaţi valoarea tensiunii electrice între punctele M şi N. c. Calculaţi energia consumată în timp de min30 de către rezistorul 3R . d. Determinaţi puterea electrică totală a sursei.



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric din figura alăturată, sursa de tensiune cu t.e.m. E = 12 V şi rezistenţa internă necunoscută este utilizată pentru încărcarea bateriei cu tensiunea E1 şi rezistenţa internă r1 = 1 Ω. Becul de control B are rezistenţa R = 3Ω şi este străbătut de un curent cu intensitatea I1 = 2A. Prin ramura ce conţine bateria trece un curent de intensitate I2 = 1A cu orientarea indicată în figură. Determinaţi: a. rezistenţa internă a sursei; b. tensiunea electromotoare a bateriei; c. puterea electrică totală debitată de sursă; d. energia disipată prin efect Joule în întregul circuit în timpul min1=∆t .



Un consumator este alimentat de un număr n = 6 elemente galvanice, legate în serie, fiecare având t.e.m. VE 5,11 = şi rezistenţa interioară r = 0,2 Ω. În timpul funcţionării normale, intensitatea curentului printr-un

element este I = 0,5 A a. Determinaţi rezistenţa electrică a consumatorului. b. Calculaţi raportul dintre puterea absorbită de circuitul exterior şi puterea disipată în interiorul sursei. c. Calculaţi de câte ori scade puterea transmisă consumatorului dacă, din eroare, se inversează polaritatea unui element al bateriei. d.Stabiliţi ce intensitate va avea curentul prin fiecare element dacă, în mod accidental, bornele bateriei formate sunt scurtcircuitate printr-un conductor de rezistenţă electrică neglijabilă.




Ω==== 44321 RRRR , VE 121 = şi VE 82 = . Se neglijează rezistenţele interne ale surselor. Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin rezistorul 2R ; b. tensiunea electrică între punctele A şi B; c. puterea electrică disipată pe rezistorul 4R ;

d. căldura degajată prin efect Joule de rezistorul 1R în min10=∆t .



Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: VE 121 = ,

VE 33 = , Ω= 21r , Ω= 12r Ω= 33r , Ω= 161R , Ω= 92R , şi valoarea intensităţii indicate de ampermetrul

ideal ( )0≅AR , AI 25,01 = . Sensul curentului 1I este cel indicat în figură. Conductoarele de legătură au rezistenţa electrică neglijabilă. Determinaţi: a. puterea electrică totală furnizată de generatorul cu t.e.m. 1E ; b. tensiunea electrică dintre punctele M şi N; c. intensitatea curentului electric care străbate generatorul 3E ;

d. valoarea 2E a tensiunii electromotoare a generatorului 2;

e. energia consumată, împreună, de către rezistoarele 1R şi 2R , în

intervalul de timp 20=∆t minute.



Rezolvaţi următoarea problemă: Doi consumatori având fiecare tensiunea nominală V120U0 = şi puterile nominale W60P1 = , respectiv

W40P2 = , sunt legaţi în serie şi conectaţi la o tensiune V180U = . Consideraţi că rezistenţele electrice ale celor doi consumatori sunt constante. Determinaţi: a. rezistenţa grupării serie formată din cei doi consumatori; b. intensitatea curentului prin consumatori; c. tensiunea la bornele primului consumator; d. puterea electrică disipată pe gruparea serie formată din cei doi consumatori; e. energia degajată pe cel de-al doilea consumator într-un interval de timp min1t = .



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul a cărui schemă electrică este reprezentată în figura alăturată se cunosc Ω= 21R , Ω= 42R , Ω= 63R , Ω= 6.0r şi

intensitatea curentului electric AI 32 = prin rezistorul 2R . Determinaţi: a. puterea consumată de rezistorul 3R ;

b. intensitatea curentului 1I prin circuit; c. tensiunea electromotoare a sursei; d. puterea furnizată circuitului exterior; e. randamentul η al circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unui generator electric se conectează pe rând o grupare serie, respectiv paralel formată din două rezistoare având rezistenţele electrice Ω= 11R şi respectiv Ω= 42R . Puterea consumată de către circuitul exterior este aceeaşi în ambele cazuri. Determinaţi: a. rezistenţa internă a sursei; b. t.e.m. a sursei, dacă aceasta furnizează puterea WP 25,22 = rezistorului 2R , conectat singur la bornele sursei; c. intensitatea curentului de scurtcircuit al sursei. d. Determinaţi randamentul circuitului simplu format prin conectarea la bornele generatorului a unui rezistor cu rezistenţa electrică rR = .



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru a realiza un circuit electric, un elev are la dispoziţie un bec şi trei baterii identice. Pe soclul becului sunt inscripţionate valorile nominale VU 12= şi WP 36= . Fiecare baterie are tensiunea electromotoare

VE 5,4= şi rezistenţa internă

Ω≅Ω=61

167,0r . Determinaţi:

a. valoarea intensităţii curentului electric prin bec, în cazul funcţionării la parametri nominali; b. numărul minim de baterii pe care trebuie să le folosescă elevul şi modul de legare al acestora, pentru ca becul să funcţioneze la parametri nominali; c. valoarea unei rezistenţe electrice R care trebuie legată în serie cu becul pentru ca tensiunea la bornele

becului să devină 2U

U =′ ;

d. energia consumată de rezistenţa electrică R într-un interval de timp min10=∆t , în condiţiile punctului c.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un consumator electric cu rezistenţa Ω= 20R este alimentat de o grupare paralel de două generatoare

având fiecare t.e.m. continuă VE 22= şi rezistenţa internă Ω= 4r . a. Reprezentaţi schema electrică a circuitului. b. Determinaţi puterea totală a generatorului echivalent. c. Calculaţi puterea consumată de rezistenţa internă a unei sursei. d. Calculaţi puterea electrică disipată pe consumatorul din circuit. e. Determinaţi randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un generator cu tensiunea electromotoare VE 16= şi rezistenţă internă Ω= 1r alimentează un circuit format din rezistorii de rezistenţe electrice

Ω=Ω=Ω= 62,2 321 RşiRR conectaţi ca în figura alăturată. Determinaţi: a. puterea consumată de rezistorul 1R ; b. căldura degajată în timp de o oră pe circuitul exterior; c. randamentul electric al circuitului; d. valoarea pe care ar trebui să o aibă rezistenţa circuitului exterior pentru ca puterea debitată pe acesta să fie maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unui generator cu tensiunea electromotoare VE 5,4= se cuplează un fir conductor. Tensiunea la capetele firului este VU 4= iar puterea consumată de fir este WP 2= . Determinaţi: a. rezistenţa electrică a firului; b. rezistenţa interioară a generatorului; c. căldura degajată de fir în timpul min2=t ; d. puterea electrică disipată într-un fir din acelaşi material, cu aceeaşi secţiune dar de lungime dublă care l-ar înlocui pe primul.



Rezolvaţi următoarea problemă: Două surse având tensiunile electromotoare VE 131 = , VE 5,122 = şi

rezistenţele interne Ω= 5,01r , Ω= 2,02r , sunt conectate ca în figura

alăturată. Iniţial la bornele comune A şi B ale surselor este legat un rezistor cu rezistenţa Ω= 2R . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin sursa 2 . b. puterea electrică disipată pe rezistorul R . c. energia consumată de rezistorul R în timpul min1=∆t ; d. valoarea pe care ar trebui să o aibă rezistenţa electrică a rezistorului conectat între bornele A şi B pentru ca puterea utilă debitată pe acesta să fie maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie este alcătuită din 5 elemente galvanice legate în serie, caracterizate fiecare prin valorile Ve 10= şi Ω= 2,0r . La bornele acesteia se conectează un rezistor, care este străbătut în timp de min10 de o sarcină electrică totală egală cu kC3 . Firul din care a fost confecţionat rezistorul are lungimea ml 18= şi este confecţionat din alamă )80( mn ⋅Ω=ρ . a. Desenaţi schema circuitului electric. b. Calculaţi intensitatea curentului de scurtcircuit. c. Determinaţi aria secţiunii firului din care este confecţionat rezistorul. d. Calculaţi căldura degajată în rezistenţă într-o oră de funcţionare. e. Calculaţi randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă de tensiune continuă cu tensiunea electromotoare VE 24= şi rezistenţa internă Ω= 1r alimentează un consumator a cărui rezistenţă

electrică este constantă. Dependenţa )(UfI = pentru acest consumator este reprezentată în figura alăturată. Determinaţi: a. tensiunea electrică la bornele consumatorului; b. puterea electrică a consumatorului; c. valoarea energiei electrice consumate de rezistor în timpul min1=∆t ; d. randamentul electric al circuitului.



În circuitul exterior al unei baterii de curent continuu cu rezistenţa interioară Ω= 2r se conectează în serie un bec şi un rezistor, aşa cum se vede în figura

alăturată. Tensiunea la bornele becului este VU 301 = , iar rezistenţa rezistorului

Ω= 202R . Ştiind că bateria furnizează circuitului exterior o putere electrică

WP 270= , determinaţi: a. intensitatea curentului debitat de sursă; b. energia consumată de bec în timpul ht 2= , dacă intensitatea curentului debitat de sursă este AI 3= ; c. tensiunea electromotoare şi puterea electrică totală furnizată de sursă, dacă intensitatea curentului debitat de sursă este AI 3= .



Rezolvaţi următoarea problemă: Sursele din circuitul reprezentat în figura alăturată au tensiunile electromotoare

VE 61 = şi respectiv VE 5,42 = , iar rezistenţele lor interne sunt neglijabile.

Rezistenţa electrică a rezistorului 1R are valoarea Ω= 51R . Conductorul de

rezistenţă electrică R este un fir cu lungimea mL 4= , confecţionat din cupru cu rezistivitatea electrică m⋅Ω⋅= −81075,1ρ . Energia electrică disipată de acest

conductor sub formă de căldură în timp de min10 este kJW 15,12= . Determinaţi: a. secţiunea firului de cupru; b. intensitatea curentului electric ce străbate firul de cupru; c. puterea electrică furnizată circuitului de sursa cu tensiunea electromotoare VE 5,42 = ;

d. energia electrică disipată de rezistorul 1R în timpul min1=∆t .



Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul electric din figura alăturată este alimentat de o baterie cu tensiunea electromotoare VE 40= şi rezistenţa interioară Ω= 2r . Rezistenţele electrice ale rezistoarelor sunt: Ω= 101R , Ω= 82R şi Ω= 23R . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin rezistorul 3R când întrerupătorul K este închis; b. tensiunea la bornele sursei când se deschide întrerupătorul K; c. puterea electrică disipată pe circuitul exterior când K este închis; d. energia electrică ce se consumă în min10 pe întregul circuit când K este deschis.



Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată. Se cunosc: Ω= 4r ,

Ω= 201R , Ω= 402R . Energia consumată, împreună, de către rezistoarele 1R şi 2R , în intervalul de timp

1=∆t minut, are valoarea JW 1800= . Determinaţi: a. puterea electrică disipată de gruparea formată din rezistoarele 1R şi 2R ;

b. intensitatea curentului electric care trece prin rezistorul 2R ; c. tensiunea electromotoare a generatorului; d. randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un circuit electric este alimentat de două baterii identice, legate în paralel, fiecare având E = 24 V şi rezistenţa interioară r = 2 Ω. Bateriile debitează pe două rezistoare legate în paralel. Puterea disipată pe rezistorul de rezistenţă 1R este W,= 361P iar pe cel de rezistenţă ,2R W.= 1082P Determinaţi: a. t.e.m şi rezistenţa generatorului echivalent; b. intensitatea curentului electric care trece prin generatorul echivalent; c. rezistenţa circuitului exterior; d. intensitatea curentului electric prin rezistorul .2R



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul din figura alăturată t.e.m. a sursei este VE 34= şi rezistenţa internă r , iar valorile rezistenţelor electrice sunt Ω= 101R , Ω= 82R ,

Ω= 243R . Intensitatea curentului electric prin rezistorul 1R este AI 21 = . Determinaţi: a. intensităţile curenţilor electrici prin rezistorii 2R şi 3R ; b. puterea electrică consumată de rezistorul 1R ; c. puterea electrică consumată de circuitul exterior; d. randamentul circuitului electric; e. energia electrică consumată de circuitul exterior în timpul min10=t .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un conductor electric omogen, filiform şi foarte lung are rezistivitatea electrică mΩ⋅=ρ −7104 şi aria

secţiunii transversale 21mmS = . Prin tăierea conductorului în bucăţi identice de lungime ml 25= fiecare, se confecţionează rezistori electrici de rezistenţă R . Doi astfel de rezistori se montează în paralel la bornele unei surse care are tensiunea electromotoare VE 6= şi rezistenţa internă Ω= 1r . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin sursă; b. energia totală furnizată de sursă în min5=∆t de funcţionare; c. randamentul de transfer al energiei de la sursă la circuitul exterior format din cele două rezistoare; d.lungimea la care trebuie scurtat numai unul din conductorii din care sunt confecţionate rezistoarele pentru ca puterea debitată de sursă pe circuitul exterior să fie maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul din figură se cunosc: Ω== 1,6 11 rVE , Ω== 1,8 22 rVE , Ω= 21R ,

Ω= 42R , Ω= 63R . Determinaţi: a. valoarea intensităţii curentului electric prin rezistorul 3R ;

b. energia electrică disipată pe rezistorul 1R în intervalul de timp min5=∆t ;

c. tensiunea electrică dintre punctele BşiA ;

d. puterea electrică disipată pe rezistenţa internă a sursei 2E .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un consumator electric cu rezistenţa Ω= 14R este alimentat de o grupare formată din trei generatoare de

t.e.m. continuă, VE 24= , şi rezistenţa internă Ω= 3r , conectate astfel: două dintre ele sunt legate în serie, iar această grupare este legată în paralel cu al treilea generator. a. Reprezentaţi schema electrică a circuitului. b. Determinaţi puterea disipată în întregul circuit. c. Calculaţi puterea consumată de rezistenţa internă a sursei echivalente care poate înlocui cele trei generatoare. d. Calculaţi puterea electrică disipată de consumatorul din circuit. e. Determinaţi randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un circuit electric conţine un generator şi un resistor 1R care are rezistenţa de ori5 mai mare decât

rezistenţa internă a generatorului. Tensiunea electrică la bornele generatorului este VU 20= iar raportul ArE 24/ = . Determinaţi:

a. puterea totală furnizată de generator circuitului; b. căldura degajată în interiorul generatorului în timpul 5=t minute; c. rezistenţa unui alt rezistor care ar consuma, conectat la acelaşi generator, aceeaşi putere ca şi rezistorul 1R ;

d. Dacă în serie cu rezistorul 1R se leagă un alt rezistor de rezistenţă Ω= 4'2R , determinaţi randamentul

electric al circuitului format.



Rezolvaţi următoarea problemă: Se consideră circuitul electric din figura alăturată, în care se cunosc: Ω= 8,8R , Ω= 41R , Ω= 62R ,

rezistenţa ampermetrului Ω= 2AR , VE 61 = , Ω= 21r , VE 92 = , Ω= 32r . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric indicat de ampermetrul A ; b. energia disipată prin efect Joule pe rezistorul R în timpul

10=t minute.

c. Dacă sursa de tensiune electromotoare 2E este scoasă din circuit, calculaţi puterea electrică dezvoltată pe porţiunea de circuit alcătuită din cele două rezistoare 1R şi 2R .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un reşou electric are două rezistoare de rezistenţe 1R şi 2R . Când conectăm rezistorul de rezistenţă 1R la

o sursă care asigură la borne o tensiune constantă VU 210= , puterea electrică disipată de acesta este WP 4501 = . Când se conectează la bornele aceleiaşi surse al doilea rezistor de rezistenţă 2R , puterea

electrică disipată este WP 6002 = .

a. Determinaţi valoarea rezistenţei 1R . b. Determinaţi intensitatea curentului electric debitat de sursă dacă la bornele ei se leagă în paralel cele două rezistenţe 1R şi 2R .

c. Dacă %80 din energia furnizată de reşou în cazul conectării la tensiunea U a rezistenţei 2R este

preluată de apa dintr-un vas, iar apa are nevoie de energia kJW 420= pentru a fi adusă la fierbere, determinaţi timpul necesar acestui proces. d. Dacă 01R şi 02R reprezintă rezistenţele la temperatura de C00 ale celor doi rezistori, iar coeficienţii termici ai rezistivităţilor electrice ale materialelor din care sunt confecţionaţi rezistorii sunt 1α , respectiv 2α , stabiliţi relaţia ce trebuie să existe între aceste mărimi pentru ca rezistenţa echivalentă a celor doi rezistori conectaţi în serie să nu varieze cu temperatura. Se neglijează variaţia dimensiunilor celor doi rezistori cu temperatura.



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul din figura alăturată se cunosc valorile rezistenţelor electrice Ω= 5,21R şi Ω= 5,72R şi faptul că

rezistenţa internă a ampermetrului este Ω= 1AR . Curentul înregistrat de ampermetru are valoarea AI 11 =

când comutatorul K este deschis, respectiv valoarea AI 8,02 = când K este închis. Determinaţi: a. valoarea rezistenţei R , ştiind că în cazul în care K este deschis energia dezvoltată de acesta în timp de 10 minute are valoarea hW ⋅ 5,1 ; b. rezistenţa echivalentă a circuitului conectat la bornele sursei, dacă Ω= 9R

şi comutatorul K este deschis; c. puterea disipată în rezistorul 1R în cazul în care comutatorul K este închis şi

Ω= 9R ; d. randamentul circuitului electric când comutatorul K este închis şi în absenţa ampermetrului, dacă Ω= 10R .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un număr n = 6 surse de tensiune identice, având fiecare t.e.m E şi rezistenţa interioară

Ω,m= 600r sunt grupate în paralel şi incluse într-un circuit electric format din trei rezistoare legate ca în schema electrică din figura alăturată. Rezistenţele rezistoarelor au valorile: Ω,51 =R Ω,62 =R Ω.43 =R Energia electrică disipată în rezistorul 2R în

timpul min1=∆t este kJ.96,122 =W Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin rezistorul de rezistenţă ;2R

b. intensitatea curentului electric care parcurge rezistorul 1R ; c. intensitatea curentului electric ce străbate una dintre sursele de tensiune; d. puterea electrică totală furnizată de o sursă circuitului electric. 1R

3R

2R



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă de tensiune cu parametrii E şi r este conectată la un rezistor de rezistenţă electrică variabilă. Dependenţa tensiunii aplicate la bornele rezistorului de rezistenţa sa este reprezentată în graficul din figura alaturată. Determinaţi: a. valoarea intensităţii curentului din circuit când rezistenţa este R = 1Ω; b. tensiunea electromotoare şi rezistenţa internă a sursei; c. intensitatea curentului când tensiunea pe rezistor are valoarea constantă de 3,6 V; d. valoarea tensiunii pentru care puterea transmisă circuitului exterior are valoarea maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul electric reprezentat în schema din figura alăturată se cunosc: V30E1 = ; V25E2 = ; Ω10R = ; Ω9R1 = ; Ω1r1 = .

Intensitatea curentului prin rezistorul R este A2 . Determinaţi: a. tensiunea U la bornele rezistorului R ; b. energia RW disipată pe rezistorul R într-un interval de timp egal cu un minut; c. puterea consumată de rezistorul 1R ;

d. puterea totală 2EP debitată de sursa 2E .



Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie cu t.e.m. VE 14= şi rezistenţa interioară Ω= 5,0r alimentează o grupare de rezistoare cu rezistenţele Ω=Ω=Ω= 1,6,2 321 RRR şi Ω= 44R , montate ca în figura alăturată. Determinaţi: a. intensităţile I1 şi I2 ale curenţilor ce parcurg rezistoarele R1 şi, respectiv, R2; b. energia disipată prin rezistorul R3 în timp de 10 minute; c. puterea totală a sursei; d. randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: Bornele unui generator cu tensiunea electromotoare VE 32= se unesc printr-un fir conductor de lungime

m3= . În aceste condiţii tensiunea electrică la bornele generatorului este VU 30= şi firul conductor consumă o putere WP 6= . Determinaţi: a. rezistenţa firului; b. rezistenţa interioară a generatorului; c. căldura degajată de fir în timpul ht 1= ; d. puterea care s-ar disipa în fir dacă lungimea acestuia s-ar reduce la m6,0=′ .



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric reprezentat în figura alăturată se cunosc: VE 10= ,

Ω= 1r , Ω= 21R şi Ω== 432 RR . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric ce parcurge rezistorul 1R ;

b. intensitatea curentului electric ce parcurge rezistorul 2R ; c. valoarea rezistenţei pe care ar trebui să o aibă circuitul exterior pentru ca puterea preluată de acesta de la sursă să fie maximă; d. valoarea puterii maxime debitatată de sursă în circuitul exterior, în condiţiile punctului c.



Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unei surse având tensiunea electromotoare VE 20= se conectează un rezistor cu rezistenţa electrică Ω= 21R . Dacă se înlocuieşte rezistorul 1R cu altul având rezistenţa electrică Ω= 82R , se constată că putere electrică furnizată de sursă circuitului exterior este aceeaşi. Determinaţi: a. rezistenţa internă a sursei; b. puterea electrică debitată pe gruparea serie a celor 2 rezistoare conectate la aceeaşi sursă de tensiune; c. randamentul circuitului electric în situaţia de la punctul b.



Rezolvaţi următoarea problemă: Circuitul electric a cărui diagramă este ilustrată în figura alăturată conţine sursa cu t.e.m VE 5,40 = şi rezistenţa

internă Ω= 10r şi sursa cu t.e.m VE 5,11 = şi rezistenţa internă neglijabilă. Rezistenţele electrice Ω= 470R şi Ω= 501R sunt constante iar rezistenţa electrică 2R este variabilă.

a. Exprimaţi intensitatea 1I , a curentului electric care străbate sursa 1E în

funcţie de 0E , 0r , 1E , 0R , 1R şi 2R .

b. Calculaţi valoarea rezistenţei 2R pentru care curentul prin sursa 1E este nul.

c. Determinaţi energia electrică disipată în timpul min10=t pe rezistorul

1R pentru o valoare a rezistenţei electrice Ω= 242R .

d. Calculaţi puterea electrică disipată pe rezistenţa 0R pentru o valoare a

rezistenţei electrice Ω= 242R .



Rezolvaţi următoarea problemă: Becul din circuitul reprezentat în figura alăturată are puterea WP 40= , iar tensiunea la bornele lui are valoarea VU 10= . Cele două surse din circuit au rezistenţele interne neglijabile, t.e.m. a primei surse este egală cu VE 181 = , iar

rezistenţele electrice ale rezistoarelor au valorile Ω= 62R , respectiv Ω= 83R . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric ce trece prin bec; b. tensiunea electromotoare 2E a celei de-a doua surse;

c. energia disipată prin efect termic de rezistorul 3R în timp de 1 minut;

d. puterea furnizată circuitului de sursa cu t.e.m. 1E .



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată, puterea debitată de generator circuitului exterior este aceeaşi, WP 3= , indiferent dacă întrerupătorul K este deschis sau închis. Cunoscând Ω= 11R şi Ω= 32R , determinaţi: a. rezistenţa interioară a generatorului; b. tensiunea electromotoare a generatorului; c. randamentele de transfer al energiei de la generator în circuitul exterior pentru cele două situaţii, cu întrerupătorul K deschis şi cu întrerupătorul K închis, dacă rezistenţa interioară a generatorului este Ω= 5,1r ; d. puterea maximă pe care o poate furniza generatorul unui circuit exterior cu rezistenţa electrică aleasă convenabil, dacă generatorul are tensiunea electromotoare VE 5,4= şi rezistenţa interioară Ω= 5,1r .



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă electrică cu t.e.m. V= 18E şi rezistenţa internă nulă alimentează un circuit electric format din

rezistorul 1R legat în serie cu o grupare paralel formată din două rezistoare care au rezistenţele ,42 Ω=R

respectiv Ω=123R . Intensitatea curentului electric prin sursa electrică are valoarea A.= 21I Determinaţi: a. valoarea rezistenţei ;1R

b. intensitatea curentului electric prin rezistorul de rezistenţă ;2R

c. raportul puterilor disipate în rezistoarele 2R şi ;3R d. randamentul circuitului electric.



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul electric reprezentat schematic în figura alăturată, bateria cu t.e.m. E are rezistenţa internă Ω= 3r , iar rezistoarele au rezistenţele electrice Ω= 121R , Ω= 42R şi Ω= 83R . Puterea disipată pe

rezistorul 2R este WP 162 = . Neglijând rezistenţa firelor conductoare, determinaţi: a. intensitatea curentului prin rezistorul 1R ; b. tensiunea electromotoare a bateriei; c. valoarea pe care ar trebui să o aibă rezistenţa 1R (toate celelalte elemente de circuit rămânând neschimbate), astfel încăt puterea furnizată de sursă circuitului exterior să fie maximă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un bec şi un reostat sunt legate în serie într-un circuit electric. Tensiunea la bornele becului este de 60V, iar rezistenţa electrică a reostatului este de Ω20 . Becul şi reostatul consumă împreuna W200 . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric în circuit; b. energia consumată de bec într-o oră; c. temperatura filamentului becului, dacă rezistenţa sa la temperatura de Co0 este Ω= 5,20R , iar

coeficientul de temperatură al rezistivităţii este 13105 −−⋅= grdα ; d. Realizaţi schema electrică a circuitului descris.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru circuitul electric reprezentat în figura alăturată se cunosc:

VE 101 = , VE 202 = , Ω== 5,021 rr . Rezistenţa electrică

Ω= 102R consumă puterea de W40 . Determinaţi: a. căldura degajată de rezistorul 1R în timpul ht 2= ; b. energia disipată în interiorul generatorului 2 într-un minut, dacă Ω= 41R ; c. valoarea rezistenţei circuitului exterior care trebuie conectat la bornele grupării de surse pentru ca puterea furnizată circuitului exterior să fie maximă; d. randamentul unui circuit electric simplu format din sursa 1 şi rezistenţa 2R .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un radiator electric este format din două rezistoare, cu rezistenţele 1R şi respectiv 2R , legate în paralel şi

alimentate de la o sursă de curent continuu sub tensiunea VU 110= . Căldura dezvoltată în cele două rezistoare în timpul st 40min1= este kJQ 44= . Ştiind că 41 din această căldură se degajă în rezistorul

1R şi 43 din ea în rezistorul 2R , determinaţi: a. intensitatea curentului luat de la sursă de cele două rezistoare; b. rezistenţa echivalentă a ansamblului celor două rezistoare; c. intensităţile curenţilor electrici prin fiecare din cele două rezistoare; d. randamentul de transfer al energiei de la sursă la cele două rezistoare, dacă rezistenţa interioară a sursei de curent continuu este Ω= 1,1r .



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă de tensiune continuă cu t.e.m. VE 100= şi rezistenţa Ω= 5r debitează pe un consumator de rezistenţă Ω= 75R . Determinaţi: a. energia consumată de rezistorul R în timpul min8=∆t ;

b. valoarea unei rezistente 1R care trebuie conectată în circuit, în paralel cu consumatorul de rezistenţă R , pentru ca puterea electrică debitată de sursă în circuitul exterior să fie maximă; c. puterea consumată de circuitul exterior în condiţiile punctului b; d. puterea totală furnizată de sursă în condiţiile punctului b.



Rezolvaţi următoarea problemă: Sursa de tensiune cu tensiunea electromotoare VE 24= şi rezistenţa internă

Ω= 5r alimentează circuitul electric din figura alăturată. Rezistoarele conectate în

circuit au rezistenţele electrice: Ω== 4741 RR şi Ω== 2332 RR . a. Calculaţi intensitatea curentului electric prin circuitul principal. b. Determinaţi tensiunea electrică între punctele B şi D. c. Calculaţi energia electrică disipată în circuitul exterior, într-un interval de timp

min10=t . d. Determinaţi valoarea rezistenţei electrice a unui singur rezistor care ar trebui conectat între punctele A şi C, în locul grupării date, pentru ca puterea electrică disipată în circuitul exterior să fie maximă, precum şi valoarea puterii electrice maxime.



Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unei surse de tensiune se conectează un consumator a cărui rezistenţă electrică poate fi modificată. În graficul din figura alăturată este reprezentată dependenţa de rezistenţa consumatorului a puterii debitate pe acesta. Folosind datele din grafic, determinaţi: a. rezistenţa internă a sursei; b. puterea maximă debitată pe consumator; c. tensiunea electromotoare a sursei; d. intensitatea curentului electric prin sursă dacă bornele acesteia sunt unite prin intermediul unui conductor de rezistenţă electrică neglijabilă.



Rezolvaţi următoarea problemă: Pentru confecţionarea unui rezistor care funcţionând normal la tensiunea de 220V consumă o putere

electrică de 600W, se foloseşte sârmă cu diametrul mmd 9,0= şi rezistivitatea m⋅Ω⋅= −71014,3ρ . Neglijând variaţia rezistivităţii electrice cu temperatura, determinaţi: a. intensitatea curentului electric ce parcurge rezistorul, în condiţii de funcţionare normală; b. lungimea firului utilizat; c. energia disipată de rezistor în interval de o oră.



Rezolvaţi următoarea problemă: Valorile nominale ale puterii consumate şi tensiunii la bornele becului din circuitul reprezentat în figura alăturată sunt WP 100= şi VU 60= . Sursa are t.e.m.

VE 120= şi rezistenţa internă Ω= 3r . a. Determinaţi valoarea intensităţii curentului electric prin bec dacă el funcţionează la valorile nominale ale puterii şi tensiunii. b. Calculaţi rezistenţa electrică R a rezistorului din circuit ştiind că, în prezenţa lui, becul funcţionează la parametrii nominali. c. Determinaţi fracţiunea din energia totală furnizată de sursă care se disipă sub formă de căldură pe rezistorul R , dacă rezistenţa acestuia este Ω= 33R . d. Presupunând că în locul rezistorului R se conectează în circuit un bec identic cu primul, determinaţi cu cât diferă tensiunea la bornele unui bec de tensiunea nominală.



Rezolvaţi următoarea problemă: Rezistoarele din porţiunea de circuit redată în figura alăturată au aceeaşi rezistenţă Ω.18=R În porţiunea

BC se dezvoltă puterea electrică W.36BC =P Calculaţi: a. rezistenţa rezistorului echivalent cu gruparea din porţiunea CD; b. intensitatea curentului electric prin porţiunea AB; c. tensiunea electrică între punctele A şi D; d. căldura degajată în porţiunea AD în timp de 1 min.

A B C D



Rezolvaţi următoarea problemă: Un generator furnizează circuitului exterior puterea de 36 W fie că la bornele sale se conectează un rezistor cu rezistenţa Ω= 41R , fie un rezistor cu rezistenţa Ω= 92R . Determinaţi: a. tensiunea electromotoare a sursei; b. valoarea rezistenţei interne a sursei;

c. raportul randamentelor 2

1

ηη

, corespunzătoare transferului de putere în cele două cazuri;

d. valoarea puterii maxime pe care o poate furniza sursa unui circuit exterior cu rezistenţa aleasă convenabil.



Rezolvaţi următoarea problemă: O baterie are t.e.m. VE 32= şi alimentează un consumator cu rezistenţa electrică R . Tensiunea la bornele bateriei este VUb 30= iar energia consumată de rezistor în min10=t este de kJ6,3 . Determinaţi: a. timpul în care trece prin circuit sarcina electrică CQ 720= ; b. rezistenţa internă a bateriei;

c. lungimea firului din care este confecţionat rezistorul, dacă secţiunea lui este 217,0 mmS = şi rezistivitatea

electrică m⋅Ω⋅= −7107,1ρ ; d. realizaţi schema electrică a circuitului.



Rezolvaţi următoarea problemă: O sursă formată din 10=n elemente grupate în serie, fiecare având t.e.m. VE 2= şi rezistenţă internă

Ω= mr 25 , alimentează un consumator cu rezistenţa R , pierderile în interiorul sursei fiind de % 2 f = din energia produsă (se neglijează rezistenţa firelor de legătură). Determinaţi: a. rezistenţa consumatorului; b. intensitatea curentului electric prin circuit; c. puterea disipată pe circuitul exterior, de rezistenţă Ω= 25,12R ;

d. energia disipată pe o rezistenţă exterioară Ω= 25,12R în timpul de st 49min 2= , dacă rezistenţa firelor de legătură este Ω= 5,0fireR .



Rezolvaţi următoarea problemă: Un rezistor admite o tensiune maximă la bornele lui VU 101 = şi corespunzător un curent de intensitate

maximă AI 21 = . Un alt rezistor admite o tensiune maximă la bornele lui VU 62 = şi corespunzător un

curent de intensitate maximă AI 32 = . Determinaţi: a. rezistenţele electrice ale celor doi rezistori; b. puterile maxime care pot fi consumate de fiecare dintre cei doi rezistori; c. puterea maximă care poate fi consumată de un montaj format din cei doi rezistori conectaţi în serie; d. puterea maximă care poate fi consumată de un montaj format din cei doi rezistori conectaţi în paralel.



Rezolvaţi următoarea problemă: Montajul electric din figura alăturată conţine rezistorul cu rezistenţa electrică R , ampermetrul de rezistenţă

Ω= 1AR , rezistorii Ω= 5,21R , Ω= 5,72R , Ω= 33R . Sursele electrice sunt

ideale având t.e.m. V21 =E şi t.e.m. 2E necunoscută, iar rezistenţele interne

ale surselor sunt neglijabile. Când comutatorul K este deschis, ampermetrul indică valoarea A1=Ι . În acest caz, energia ce se dezvoltă în rezistorul R în

timpul min10=t este hW5,1 ⋅=W .

a. Calculaţi rezistenţa electrică a rezistorului R . b. Calculaţi tensiunea electromotoare 2E a sursei 2 . c. Determinaţi intensitatea curentului electric indicată de ampermetru când comutatorul K este închis. d. Calculaţi puterea electrică dezvoltată în rezistorul 3R când comutatorul K este închis.



Rezolvaţi următoarea problemă: Doua surse de tensiune continuă conectate în paralel alimentează un rezistor cu rezistenţa electrică

Ω= 2R . Se cunosc: tensiunile electromotoare ale celor două surse VE 101 = respectiv VE 52 = şi

rezistenţele lor interne Ω= 5,01r şi Ω=12r . a. Desenaţi schema electrică a circuitului. b. Determinaţi intensităţile curenţilor care străbat cele două surse. c. Calculaţi puterea electrică debitată de sursa cu tensiunea electromotoare VE 101 = . d. Calculaţi energia electrică consumată de rezistorul R în timp de un minut.



Rezolvaţi următoarea problemă: Două rezistoare cu rezistenţele 1R şi 2R sunt legate în paralel şi alimentate de la o sursă de curent

continuu sub tensiunea VU 110= . Cantitatea de căldură dezvoltată în cele două rezistoare, în timpul st 100= , este kJQ 55= . Ştiind că o fracţiune 51=f din această căldură se degajă în rezistorul 1R , iar

restul în 2R , determinaţi: a. intensitatea curentului din ramura principală; b. rezistenţa echivalentă a grupării celor două rezistoare; c. intensitatea curentului prin fiecare rezistor; d. valorile rezistenţelor 1R şi 2R .



Rezolvaţi următoarea problemă: Două fire conductoare de lungimi diferite, confecţionate din acelaşi material, având aceeaşi secţiune, sunt conectate pe rând la bornele unei baterii. Tensiunile la bornele firelor au valorile VU 5,41 = , respectiv

VU 32 = . Puterea electrică disipată în circuitul exterior are aceeaşi valoare în ambele situaţii. Determinaţi: a. raportul dintre lungimile celor două fire conductoare; b. raportul dintre intensităţile curenţilor electrici care trec prin cele două fire; c. rezistenţa internă a bateriei presupunând că rezistenţa electrică a primului fir este Ω= 25,21R ;

d. energia consumată de primul fir în intervalul de timp min1=∆t , atunci când acesta, având rezistenţa electrică Ω= 25,21R , este conectat la bornele bateriei.



Rezolvaţi următoarea problemă: În circuitul a cărui schemă este reprezentată în figura alăturată se cunosc: VE 12= , Ω= 41R , VU 81 = şi VU AB 10= . Determinaţi: a. intensitatea curentului electric prin circuit; b. puterea electrică totală furnizată de sursă; c. rezistenţa internă r a sursei; d. energia consumată de rezistorul 2R într-un interval de timp de 10 minute.



Rezolvaţi următoarea problemă: La bornele unei baterii formate din n = 20 surse electrice legate în serie, fiecare având t.e.m. V=i 6E şi

rezistenţa internă Ω,=i 5,0r se conectează un rezistor. Puterea disipată în rezistor este W.063=P Determinaţi: a. parametrii sursei echivalente cu bateria dată; b. rezistenţa rezistorului; c. randamentul circuitului electric; d. valoarea puterii totale furnizată de baterie dacă în paralel cu rezistorul existent în circuit se conectează unul identic.



Rezolvaţi următoarea problemă: Două becuri 1B şi 2B au fost construite pentru a funcţiona normal la o tensiune VU 100= , iar un al treilea

bec 3B pentru a funcţiona normal la o tensiune VU 200=′ . Puterile becurilor la tensiunile la care

funcţionează normal sunt respectiv WP 601 = , WP 1002 = şi WP 2003 = . Dacă se utilizează un rezistor

auxiliar de rezistenţă R , conectat aşa cum se vede în figura alăturată, se asigură funcţionarea normală a celor trei becuri la reţeaua cu tensiunea VUU 2000 =′= . Neglijând rezistenţele firelor de legătură, determinaţi: a. rezistenţa electrică a becului 3B ;

b. intensităţile curenţilor care străbat becurile 1B şi 2B ;

c. puterea consumată de rezistorul R ; d. rezistenţa electrică a rezistorului R ; e. intensitatea curentului luat de la reţea de montajul astfel realizat.



Rezolvaţi următoarea problemă: Un generator debitează în exterior aceeaşi putere dacă i se conectează la borne, pe rând, un rezistor de rezistenţă electrică 1R , sau un rezistor de rezistenţă electrică 2R . Dacă Ω= 01,01R , Ω= 1002R , iar

valoarea puterii electrice consumate de fiecare rezistor este WP 4= , determinaţi: a. valoarea rezistenţei interne a sursei; b. radamentul sursei, dacă la borne este cuplat un alt rezistor, cu rezistenţa electrică Ω= 23R , în locul rezistorilor anteriori; c. energia electrică disipată pe rezistorul 3R , în condiţiile punctului b., în intervalul de timp de o oră. d. valoarea maximă a puterii pe care sursa o poate debitata în circuitul exterior, dacă rezistenţa acestuia are o valoare convenabil aleasă.

Variante Fizica Subiectul 3 2008 Electricitate

Documents

Transcript of Variante Fizica Subiectul 3 2008 Electricitate